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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練23 磁場及其對電流的作用 題組一　磁場的疊加 1．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根通電長直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里．如圖8114所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中(　　) 圖8114 A．c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 C．c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小 D．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大 【解析】　通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0的方向相反，b、d兩點(diǎn)的電流磁場與B0垂直，a點(diǎn)電流磁場與B0同向，由磁場的疊加知c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最?。? 【答案】　C 2．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b，c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖8115所示．過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向(　　) 圖8115 A．與ab邊平行，豎直向上 B．與ab邊平行，豎直向下 C．與ab邊垂直，指向左邊 D．與ab邊垂直，指向右邊 【解析】　解法一　根據(jù)直線電流的安培定則，a、b在c處所激發(fā)的磁場方向分別如圖中Ba、Bb所示，應(yīng)用平行四邊形定則可知c導(dǎo)線所在處的合磁場方向如圖所示．根據(jù)左手定則可知安培力F安的方向與a、b連線垂直，指向左邊． 解法二　根據(jù)同向電流相互吸引、反向電流相互排斥的特點(diǎn)，可判斷導(dǎo)線a、b對導(dǎo)線c的安培力均為吸引力，再由平行四邊形定則可知c導(dǎo)線所受合力的方向與ab邊垂直，水平向左，C正確． 【答案】　C 題組二　安培力的大小和方向 3．如圖8116所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I的方向?yàn)閺腗到N，繩子的拉力均為F.為使F＝0，可能達(dá)到要求的方法是(　　) 圖8116 A．加水平向右的磁場 B．加水平向左的磁場 C．加垂直紙面向里的磁場 D．加垂直紙面向外的磁場 【解析】　要使繩子的拉力均為0，根據(jù)平衡條件知導(dǎo)線所受安培力應(yīng)豎直向上，由左手定則知，應(yīng)加垂直紙面向里的磁場． 【答案】　C 4．如圖8117所示，一個(gè)邊長為L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，若通以如圖所示方向的電流(從A點(diǎn)流入，從C點(diǎn)流出)，電流大小為I，則關(guān)于金屬框所受安培力的情況，下列說法正確的是(　　) 圖8117 A．金屬框所受安培力大小為0 B．金屬框所受安培力大小為BIL，方向垂直AC沿紙面向上 C．金屬框所受安培力大小為BIL，方向垂直AC沿紙面向下 D．金屬框所受安培力大小為2BIL，方向垂直AC沿紙面向上 【解析】　根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受安培力的特點(diǎn)，可以把正三角形金屬框的AB與BC兩根導(dǎo)線所受的安培力等效為導(dǎo)線AC所受的安培力，則整個(gè)三角形金屬框可以看做兩根AC導(dǎo)線并聯(lián)，且兩根導(dǎo)線中的總電流等于I，由公式得到F＝BIL，另外根據(jù)左手定則，可知整個(gè)三角形金屬框所受的安培力的方向垂直AC沿紙面向上，所以選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 題組三　安培力作用下的綜合分析 5．(多選)如圖8118所示，通電導(dǎo)體棒靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成θ角，則導(dǎo)體棒受到的(　　) 圖8118 A．安培力大小為BIL B．安培力大小為BILsin θ C．摩擦力大小為BILsin θ D．支持力大小為mg－BILcos θ 【解析】　根據(jù)安培力計(jì)算公式，F(xiàn)＝BIL，A正確，B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒受力如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)f＝BIL sin θ，C正確；FN＝mg＋BILcos θ，D錯(cuò)誤． 【答案】　AC 6．(湖北省咸寧市xx屆摸底)如圖8119所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)臺(tái)秤的讀數(shù)為FN1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖當(dāng)加上電流后，臺(tái)秤的示數(shù)為FN2，則下列說法正確的是(　　) 圖8119 A．FN1>FN2，彈簧長度將變長 B．FN1>FN2，彈簧長度將變短 C．FN10，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離．在水平長直導(dǎo)線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時(shí)針方向的恒定電流，被兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛，如圖8125所示．開始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0.當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1，當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度為I2時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均大于T0. 圖8125 (1)分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向； (2)求MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2的電流時(shí)，線框受到的安培力F1與F2大小之比． 【解析】　(1)根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，且距離導(dǎo)線越近，相互作用力越大，可知，I1的方向向左，I2的方向向右． (2)當(dāng)MN中的電流強(qiáng)度為I時(shí)，線圈受到的安培力大小為 F＝kIiL(－) 式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距，i為線圈中的電流，L為ab、cd的長度． ＝ 【答案】　(1)I1的方向向左，I2的方向向右　(2)